[發明專利]特別用于工業過程的激光源

有效

• 申請號: 201580051884.6
• 申請日: 2015-09-22
• 公開（公告）號: CN106716746B
• 公開（公告）日: 2020-01-17
• 發明（設計）人: N.馬格納諾;M.加特蒂格里奧
• 申請（專利權）人: 康茂股份公司;普萊瑪電子股份公司
• 主分類號: H01S3/00
• 分類號: H01S3/00;H01S3/067;H01S3/23
• 代理公司: 72001 中國專利代理(香港)有限公司
• 代理人: 周學斌;鄭冀之

一種激光源，其包括：激光束生成單元（2），其包括用于生成第一激光束的一個或多個二極管激光源（20），所述光學放大單元（6）包括至少一個放大器模塊（60），所述至少一個放大器模塊（60）被適配成利用從由所述生成單元（2）發射的所述第一激光束導出的激光進行泵浦，并且被適配成在其輸出處發射相對于來自所述生成單元（2）的所述第一激光束具有較高射束質量和較低功率值的第二激光束。在所述生成單元（2）和所述光學放大單元（6）之間，插入激光束變換和尋址光學單元（4），其包括光學路徑選擇器設備（43），所述光學路徑選擇器設備被適配成將來自所述生成單元（2）的所述第一激光束選擇性地朝向第一光學線路（44）引導以用于在所述激光源（1）的第一出口（U1）處發射具有相對較高功率值和相對較低質量的激光束，或者朝向第二光學線路（45）引導以用于在所述激光源（1）的第二出口（U2）處生成對具有相對較低功率值和相對較高質量的激光束的發射。

技術領域

本發明涉及激光源，并且特別涉及適用于諸如對金屬材料的焊接、銅焊和切割操作之類的工業過程的類型的激光源。

背景技術

在過去已經開發了許多種類的激光源，并且目前在市場上可得到這些激光源，以便滿足在工業過程領域中并且特別是在對金屬材料的過程的領域中的各種需要。一般地，不同過程（諸如金屬材料的焊接、銅焊和切割）、過程中的不同程度的精度以及被處理的材料的不同特性（諸如要被焊接或者被切割的金屬板的不同厚度值）要求激光束的不同特性，以便確保最優結果。對于這些過程中的一些過程，激光束的質量水平可能是較低的，而對于其他應用，射束的質量必須是較高的。

在本說明書中以及隨附的權利要求中，通過激光束的術語“質量”，激光束的能力意味著聚焦到非常小的點，以便在激光點處引起高功率密度。以這種方式定義的激光束的質量通常由被稱為BPP（“射束參數積”）的參數值來表示，以每毫輻射（milliradiant）的毫米（mm.mrad）為單位來度量，對應于激光束的發散角的一半乘以其最窄部分（射束腰）處的射束直徑的積。當BPP的值較低時，激光束的質量較高。因此，不同的工業應用可能要求使用具有彼此非常不同的BPP參數值的激光束。相似地，激光束的功率也可能根據特定應用而變化。

在許多已知類型的激光源中，將激光束的質量和功率在非常有限的程度上進行變化是可能的，然而，顯著修改激光束的特性是不可能的。出于這個原因，目前，通常有必要將不同的激光源用于執行不同的工業操作。

在另一方面，具有單個“通用”激光源將會是合期望的，該單個“通用”激光源可以取決于要執行的工業操作的性質和/或要處理的材料的性質而被容易地適配。

在已經開發并且目前市場上可得的各種類型的激光源當中，二極管激光源和具有活性光纖（active optical fibre）的激光源在此處特別值得一提。后一類型包括下述光纖，在該光纖中分散有“活性”材料（通常是稀土材料），其具有通過利用受激發射原理放大光束的能力。通常，活性光纖利用由二極管激光源生成的激光束進行“泵浦（pump）”。一般地，具有活性光纖的源生成相對于二極管激光源的更高射束質量，同時由于在光纖內的分散而引起功率損耗。

US2014/0177038的圖3示出了具有雙亮度的激光設備，其具有能夠在兩個光纖之間切換激光束的光纖集成的光束切換裝置，兩個光纖之一連接到第一出口，另一光纖連接到鐿光纖振蕩器，其提供了具有擁有較高亮度的輻射的光纖輸出。

發明目的

本發明的目的在于，提供一種能夠選擇性地生成具有彼此顯著不同的特性的激光束的激光源，以使得所述激光源可以用于彼此同樣非常不同的工業應用中。

本發明的另外的目的在于，利用具有簡單且高效的結構的激光源來實現這一目的。另外的目的在于，提供一種具有以有利且高效的方式利用以上指示的類型的一個或多個激光源的用于激光過程的多個設備、單元或站的系統。

發明內容